計算機視覺增強現(xiàn)實應用概論

序言
前言
第1章　計算機視覺與增強現(xiàn)實應用概論1
1.1　計算機視覺概述1
1.1.1　計算機視覺發(fā)展歷程2
1.1.2　計算機視覺常見模塊5
1.1.3　計算機視覺應用領域8
小結9
1.2　增強現(xiàn)實概述9
1.2.1　增強現(xiàn)實發(fā)展歷程11
1.2.2　增強現(xiàn)實表現(xiàn)形式14
1.2.3　增強現(xiàn)實應用領域19
小結21
第2章　增強現(xiàn)實理論基礎23
2.1　增強現(xiàn)實理論基礎簡介23
2.2　增強現(xiàn)實的攝像機空間理論25
2.2.1　攝像機透視模型25
2.2.2　攝像機參數(shù)矩陣27
2.2.3　雙目攝像機立體視覺系統(tǒng)32
小結36
2.3　圖像處理基本原理37
2.3.1　數(shù)字圖像的色彩模型37
2.3.2　圖像的截取與縮放40
2.3.3　線性濾波器的運用42
小結46
2.4　圖像局部特征的提取與匹配46
2.4.1　SIFT特征描述子47
2.4.2　ORB特征描述子56
2.4.3　模板匹配64
小結66
2.5　圖像的邊緣檢測67
2.5.1　一階導數(shù)邊緣檢測67
2.5.2　二階導數(shù)邊緣檢測69
2.5.3　Canny算子邊緣檢測73
2.5.4　基于二值圖像的模板匹配74
小結80
2.6　位姿估計80
2.7　用于運動狀態(tài)預測的濾波器83
2.7.1　貝葉斯濾波器83
2.7.2　粒子濾波器85
2.7.3　卡爾曼濾波器90
小結95
2.8　即時定位與地圖構建系統(tǒng)95
2.8.1　單目LSD-SLAM97
2.8.2　單目ORB-SLAM104
小結107
第3章　增強現(xiàn)實系統(tǒng)簡介108
3.1　增強現(xiàn)實軟件系統(tǒng)108
3.1.1　增強現(xiàn)實軟件系統(tǒng)概述108
3.1.2　基于平面圖像識別的增強現(xiàn)實系統(tǒng)110
3.1.3　基于實物識別的增強現(xiàn)實系統(tǒng)113
3.1.4　基于SLAM的增強現(xiàn)實系統(tǒng)116
小結117
3.2　增強現(xiàn)實硬件系統(tǒng)117
3.2.1　基于高清攝像機的舞臺增強現(xiàn)實系統(tǒng)117
3.2.2　基于普通智能手機的增強現(xiàn)實系統(tǒng)119
3.2.3　基于包含深度攝像模塊的手持設備增強現(xiàn)實系統(tǒng)119
3.2.4　基于單目智能眼鏡的增強現(xiàn)實系統(tǒng)122
3.2.5　基于雙目可穿透式智能眼鏡的增強現(xiàn)實系統(tǒng)124
3.2.6　基于投影的增強現(xiàn)實系統(tǒng)125
小結127
3.3　國際主流增強現(xiàn)實引擎簡介127
第4章　增強現(xiàn)實相關的人機交互系統(tǒng)簡介129
4.1　手勢識別交互系統(tǒng)129
4.1.1　2D靜態(tài)手勢識別129
4.1.2　2D動態(tài)手勢識別130
4.1.3　3D手勢識別130
4.2　語音識別交互系統(tǒng)132
4.3　眼動追蹤交互系統(tǒng)134
小結135
第5章　增強現(xiàn)實行業(yè)應用136
5.1　增強現(xiàn)實在教育和技能培訓領域的應用136
5.1.1　早教類增強現(xiàn)實應用137
5.1.2　學科教學類增強現(xiàn)實應用138
5.1.3　工業(yè)培訓類增強現(xiàn)實應用140
5.2　增強現(xiàn)實在游戲娛樂領域的應用141
5.3　市場營銷類增強現(xiàn)實應用143
5.4　文化旅游類增強現(xiàn)實應用146
5.5　工業(yè)和醫(yī)療類增強現(xiàn)實應用147
5.6　軍事類增強現(xiàn)實應用149
小結150
第6章　增強現(xiàn)實系統(tǒng)發(fā)展趨勢151
6.1　增強現(xiàn)實軟件發(fā)展趨勢151
6.1.1　深度學習與增強現(xiàn)實的結合151
6.1.2　云計算技術與增強現(xiàn)實的結合155
6.1.3　大范圍三維重建技術156
小結160
6.2　增強現(xiàn)實硬件發(fā)展趨勢160
6.2.1　基于光場成像技術的增強現(xiàn)實系統(tǒng)160
6.2.2　基于半導體光學的增強現(xiàn)實系統(tǒng)169
小結172
6.3　增強現(xiàn)實人機交互技術發(fā)展趨勢172
6.3.1　新形態(tài)用戶界面172
6.3.2　新形態(tài)交互技術181
小結182
第7章　結語183